一看就懂-Docker容器化

一看就懂-Docker容器化

作者：Flaming丶淡蓝

一、Docker简介

1.1 什么是docker

docker的英文意思是 码头工人，意思就是搬运东西的意思，其实这和docker的特点是一样的，docker提供的就是一种容器化搬运东西（我们的软件、程序）的过程。docker自己本来是运行在操作系统上一个程序软件，它会提供一个容器环境，使我们的程序独立地运行在容器中，所以说，官方给docker起的这个名字也真是应景。

就连图标也是这么生动形象，富有诗意，让人浮想联翩。。。。（这是去幼儿园的车，还没有拐进大学城）

试想下边这样一个场景：当我们把我们的web网站做成分布式的时候，我们就要加服务器，然后在各个服务器配置web所需要的配置，比如：数据库、web服务器、运行时啥，这样的我们的网站才能跑起来，但是每当我们加服务器的时候，我们都要再重新配置一下，很繁琐，有了docker，我们就可以把我们的网站和所需要的环境配置好，打成一个包（docker镜像），然后在服务器上安装docker，用docker拉取打包好的镜像，直接run（容器）起来就行了，什么都不用管了，很方便，更加的便于管理，镜像中修改配置，重新更新，所有的容器就也能修改了，我们的网站也就修改更新了，特别的方便。

1.2 docker的特点

docker的特点包含在它的口号中

第一句，是“Build, Ship and Run”。（搭建、运输、运行）

第二句，“Build once，Run anywhere（一次搭建，到处运行）”。

1.3 docker和虚拟机

一说到docker，相信大家之前也了解过，那就必须要和虚拟机做一下比较，其实docker是和虚拟机是类似的东西，我们应该知道虚拟机就是在我们的操作系统上虚拟出来一个电脑，然后里边可以安装、运行各种各样的软件，和我们真的电脑是差不多的，我们可以拿着这个虚拟好的电脑（其实是一个文件）在按了虚拟机的其他电脑上可以直接运行，里边的东西就不用我们来回安装和配置了，也是很方便的。

docker其实提供的也是这么一种的技术，只不过它比虚拟机效率更加的高，启动快，占用资源小等一系列的优点，而且虚拟机比较笨重，这是因为虚拟机和docker来实现思想上有本质的区别，我们可以通过下边的两张图可以对比一下：

虚拟机的运作原理：是虚拟电脑的硬件资源，把硬件资源分配出来，然后虚拟出来多个操作系统，虚拟出来的是一个完整的电脑。

docker的运作原理：虚拟的软件资源，把电脑中的网络、存储啥的分成几份虚拟成容器，我们的软件运行在容器中，每个容易只占用电脑的部分所需要的资源，并不是一个完整的电脑。

大概就像上边那么理解吧，反正也不知道是对不对，但是看起来应该不错。

所以，从运作原理上来看，docker更加的轻量级，虚拟机更加的笨重，docker启动也十分的快，部署起来也方便，所以越来越多的人开始使用docker起来。

下边是一张虚拟机和docker的对比，这里要注意一下：但是docker本身并不是容器，而是创建容器的工具；而虚拟机它就是虚拟机了。

二、docker中的核心概念

下面我们来介绍使用docker的过程中必须要掌握的概念，理解这些概念对docker的使用和学习是非常必要的。

2.1 镜像（Image）

镜像到底是个什么东西呢，很多人在学习docker的时候都是一头雾水的，可是是歪果仁对镜像情有独钟吧，好多东西都有镜像的概念。比如我们安装系统的.iso文件，其实就是镜像，这里你就可以把镜像认为是一种模板。我们可以使用docker根据这个模板创建容器来运行，其实更可以理解为镜像是好比github上的仓库一样，我们可以克隆下来源代码然后运行，运行起来的代码可以是一个网站、一个应用程序啥的，这就可以叫做容器。说白了，镜像就是一堆静态的模板，运行起来的镜像就是容器。镜像一般需要我们拉取下来，是只读的，这个我们克隆github上的仓库是一样一样的。

docker镜像中有分层的概念，就是一个镜像可能基于好几个镜像，比如一个web运行环境可能需要操作系统ubuntu、数据库mysql、.net core runtime运行时，那我们拉取的这个镜像就会包好这好几个镜像，这就好像我们前边说的打包好的运行环境一样，直接就拉下来一个小电脑一样。

2.2 容器（Container）

当我们拉取了一个镜像，然后run一下，就会根据这个镜像运行出来一个容器，运行的容器就好像我们的应用程序一样，可以访问可以停止，我们运用多次run命令，就运行了很多很多容器，也可以说是镜像的实例。从这个角度来看，我们可以把镜像看作是类，容器看作new出来的实例，也是很合适的。

2.3 仓库（Repository）

存放镜像的地方就是仓库，就好比存放代码的地方是github一样，我们就把github称为代码的仓库，github算是最大的仓库。那么存放docker镜像的地方我们叫做dockerhub，是docker的中央仓库。其实已经有dockerhub这个网站了（存放docker镜像的官方仓库，好多官方的也保存在这里，保证了镜像的安全性和可靠性，我们可以从上边拉取一下镜像来运行我们的软件。当然我们也可以制作好我们自己镜像推送上去，不过这些肯定是要官方审核的，防止有些人写入一些恶意代码。不过我们可以推到我们自己的dockerhub上去，供我们自己使用，这个就好我们的github账号一样了，属于私有镜像了。

2.4 数据卷（Volumn）

实际上我们的容器就好像是一个简易版的操作系统，只不过系统中只安装了我们的程序运行所需要的环境，前边说到我们的容器是new出来的实例，既然是new出来的实例那就会销毁，那如果销毁了我们的程序产生出的需要持久化的数据怎么办呢，容器运行的时候我们可以进容器去查看，容器一旦销毁就什么都没有了。所以数据卷就是来解决这个问题的，是用来做数据持久化到我们的宿主机上容器间的数据共享，简单的说就是将宿主机的目录映射到容器中的目录，应用程序在容器中的目录读写数据会同步到宿主机上，这样容器产生的数据就可以持久化了，比如我们的数据库容器，就可以把数据存到我们宿主机上的真实磁盘上了。

docker中基本的概念已经说了，下面我们就可以来使用docker了。

三、docker的安装与使用

由于docker的服务端只能运行在linux操作系统上，当然我们学习也可以用windows来安装docker，但是比较麻烦，需要开启一系列的配置，我们还是暂时在一台装有虚拟机的linux系统上来学习docker。这里我们以linux ubuntu 16.04 版本来学习。

3.1 docker的安装

我们先执行命令安装docker

1. 执行 sudo apt-get update 更新软件包

2. 执行 sudo apt-get -y install docker.io 安装docker

3. 输入 docker version 检查docker是否安装成功

如果有下面的输出，说明docker安装成功

3.2 docker的使用

docker --help 查看帮助信息，一般的软件都会有这个命令，不再多说。

docker version  查看docker的版本。

docker info 查看docker的基本信息，有多少个容器、镜像什么的。

docker images  查看本机上的所有镜像。

REPOSITORY：仓库，也是镜像名称。

TAG：标签，也是版本号，镜像会有不同的版本号。

IMAGE ID：镜像id，根据这个id我们可以区分不同的镜像，也可以对某个镜像进行操作。

CREATED：创建时间。

SIZE：镜像的大小。

当前我的机器上没有一个镜像，显示如下：

docker pull <镜像名称>:[标签名称]：拉取镜像，默认不写标签名称拉取最新的镜像。

我们输入docker pull hello-world 拉取最新的hello-world镜像

docker run <镜像名称> ：运行一个镜像，这时候就变成一个容器了，相当于new 一个Image了。下边我们run hello-world 运行这个镜像，输出以下信息：

至此，我们的docker的hello-world已经运行成功了，接下来我们来启动一个nginx服务器，来从外边访问我们容器里的nginx看看。

同样我们先拉取nginx镜像 docker pull nginx，然后等待拉取完成，运行nginx容器，docker run -p 8080:80 nginx

然后我们用自带的浏览器来访问8080端口，出现welcom to nginx 表示启动成功。

docker的使用方法基本就是上边这样了，接下来我们就可以看一下详细的参数。

3.3 docker的命令

3.3.1 镜像命令：

docker images 查看本机的镜像。

REPOSITORY：仓库，也是镜像名称。

TAG：标签，也是版本号，镜像会有不同的版本号。

IMAGE ID：镜像id，根据这个id我们可以区分不同的镜像，也可以对某个镜像进行操作。

CREATED：创建时间。

SIZE：镜像的大小。

docker rmi 删除本地的镜像，加上一个参数-f表示强制删除，因为有时候若有运行的相关容器的时候是不能删除的，如：docker rmi -f nginx 强行停止容器并删除镜像，不管是否有占用情况。

docker search 根据镜像名称搜索远程仓库中的镜像，可以看一下查到所有相关名称的镜像，可以选择我们要拉取哪个镜像，下边是搜索nignx相关的镜像，红色部分ok 说明是官方镜像。

docker pull <镜像名称>:[标签名称]：拉取镜像，默认不写标签名称拉取最新的镜像。

docker push 推送镜像，当我们制作了我们自己的镜像时，我们就可以推送到我们自己的docker hub上去。

3.3.2 容器命令

有了镜像我们就可以new一个镜像实例了，也就是我们所说的容器。

docker run ：基于某个镜像运行一个容器，如果本地有这个镜像就根据本地的镜像创建，如果没有，就去远程拉取一个镜像再创建，参数如下：

-d：启动一个容器，后台运行，不会占用我们当前的控制台，一般都要加上，之前我们启动nginx没有指定这个参数，就会占用当前控制台，会一直挂起，有了这个命令就不会占用了。

-i：以交互模式运行容器，通常会和-t一起来使用（-it）。

-t：为容器也创建一个命令行窗口，是容器内容的命令行窗口，比如我们拉取一个ubuntu的镜像，我们想要在这个操作系统镜像里边执行一些命令，那就需要这个参数了。

-P：这个是大写的P，指定宿主机的随机端口映射到容器内部的端口。

-p：这个是小写的p，指定某个具体端口映射到容器内部端口，比如前边我们用-p 8080:80，就是让宿主机的8080端口映射到容器内的80端口，这样我们就可以在外部用8080端口访问我们容器内部的nginx了（默认容器必须有一个外部的映射端口，不然访问不了）。

-v：指定宿主机与容器内部的目录映射，就是之前的数据卷所需要的参数，好实现数据的持久化和同步。

--name="mynginx"：为容器指定一个名称，如果没有指定，那就分配一个随机名称。

下面用参数重启启动我们的nginx镜像：docker run -itd -p 8848:80 --name="mynginx" nginx

docker ps 显示正在运行的容器，加一个参数-a 可以看到停止中的容器

docker stop 停止容器 。

docker kill 强制停止容器。

docker restart 重启容器。

docker rm 删除容器，删除后容器就不在了，就不能重启和停止了。

docker inspect 查看容器的详细信息。

以上就是差不多我们常用的命令，具体的其他更多的功能我们可以查看官方文档 hub就可以供别人拉取使用了。

Dockerfile是一个没有后缀名的文本文件，我们通过写入一些命令来实现镜像的构建。下面我们先来看看Dockerfile是怎样来编写的。下边的命令标识形式<> 代表需要的参数，[ ] 是可选参数。

FROM：指定基础镜像，所有构建的镜像都必须有一个基础镜像，且FROM命令必须是Dockerfile的第一个命令。

FROM [AS ]   指定从一个镜像构建 AS 起一个新的镜像名字。

FROM [:] [AS ]  指定镜像的版本tag。

例如：FROM mysql:5.0  AS database

MAINTAINER：镜像维护人的信息。

MAINTAINER 

例如：MAINTAINER  haha  lsdjfl@163.com

RUN：构建镜像时要执行的命令。

RUN

例如：RUN ["executable", "param1", "param2"]    RUN ["dotnet restore","*.csproj"]

ADD：将本地的文件添加复制到容器中去，压缩包会解压，可以访问网络上的文件，会自动下载。

ADD  

例如：ADD  *.csproj  /app       添加csproj文件到容器中的app目录下。

COPY：功能和ADD一样，但是只是复制，不会解压或者下载文件。

CMD：启动容器后执行的命令，和RUN不一样，RUN是在构建镜像是要运行的命令。当使用docker run运行容器的时候，这个可以在命令行被覆盖。

CMD ["executable", "param1", "param2"]

ENTRYPOINT：也是执行命令，和CMD一样，只是这个命令不会被命令行覆盖。

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

例如：ENTRYPOINT ["donnet", "myapp.dll"]

LABEL：为镜像添加元数据，key-value形式的。

LABEL =  =  =  ....

例如：LABEL version="1.0"  description="这是一个web应用"

ENV：设置环境变量，有些容器运行时会需要某些环境变量 比如：JAVA_HOME。

ENV       一次设置一个环境变量。

ENV  =  =  =  ....  设置多个环境变量。

例如：ENV  JAVA_HOME  /usr/java1.8/

EXPOSE：暴露对外的端口。

EXPOSE

例如：EXPOSE  80

这里指的是容器内部程序的端口，虽然会和宿主机的一样，但是其实是两个端口，容器运行时，需要用-p  映射外部端口才能访问到容器内的端口。

VOLUME：指定数据持久化的目录，官方语言叫做挂载。

VOLUME  /var/log  指定容器中需要被挂载的目录，会把这个目录映射到宿主机的一个随机目录上，实现数据的持久化和同步。

VOLUME  ["/var/log","/var/test".....]  指定容器中多个需要被挂载的目录，会把这些目录映射到宿主机的多个随机目录上，实现数据的持久化和同步。

VOLUME  /var/data  var/log   指定容器中的var/log目录挂载到宿主机上的/var/data目录，这种形式可以手动指定宿主机上的目录。

WORKDIR：设置工作目录，设置完工作目录之后 ，上边的RUN、CMD、COPY、ADD等的工作目录都变成这个了。

WORKDIR

例如：WORKDIR  /app/test

USER：指定运行命令时所使用的用户，为了安全和权限起见，有的用户可能权限高，有的用户可能权限低，根据要执行的命令选择不同的用户。

USER  :[]

例如：USER  test

ARG：设置构建镜像是要传递的参数。

ARG  [=]

例如：ARG  name=sss

以上是差不多构建Dockerfile时所使用的命令的，构建时命令是从上到下顺序执行的，可能后边的命令需要前边命令的结果，使用 docker build 编译Dockerfile 就可以构建我们的镜像了。

docker build 可以使用参数 -f 指定Dockerfile的目录，默认是在当前目录下找；-t 指定构建的镜像的名称和标签，例如：docker build -f  ./aa/bb -t myimage:1.0

五、构建我们自己的镜像

有了上面的基础，我们就可以构建我们自己的镜像了，然后还可以上传到我们自己的docker hub上供别人拉取使用。接下里我们就来实现以下。这里参考了官方的构建步骤：创建一个mvc项目

首先找一个目录，创建一个文件夹DockerDemo，然后在该目录下执行命令dotnet new mvc，创建我们的mvc程序，如下：

5.2 添加Dockerfile文件

我们直接添加一个名称为Dockerfile的文件，然后输入一下命令：

#构建sdk镜像，是为了进行编译、发布我们的web应用 FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/sdk:2.2 AS build-env # 在容器中设置一个/app目录 WORKDIR /app # 复制csproj文件 到当前目录下（app目录下） 并执行dotnet restore 还原包 COPY *.csproj ./ RUN dotnet restore # 再复制其他剩余的文件到当前目录，执行发布命令，用Release模式 并且输出到out文件夹 COPY . ./ RUN dotnet publish -c Release -o out #构建运行时镜像 FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/aspnet:2.2 # 设置运行时镜像一个/app目录 WORKDIR /app # 复制之前的镜像的产物中的 /app/out目录下的文件 到当前新镜像的 /app录下（当前目录） COPY --from=build-env /app/out . # 执行dotnet 命令，运行我们的web应用 ENTRYPOINT ["dotnet", "DockerDemo.dll"]

我用vscode添加Dockerfile直接变成了一个鲸鱼的图标，说明是一个Docker文件，还有高亮：

5.3 构建Docker镜像

我们直接把DockerDemo这个文件夹直接复制到虚拟机中，我复制到了Desktop下：

然后进入到DockerDemo目录下，直接执行命令 docker build -t dockerdemo . ，这句命令的意思是 使用当前目录下的Dockerfile构建镜像dockerdemo，注意构建的镜像名称必须为小写，否则会报错。

然后就是等待构建了，可能会比较慢， 如果想快的话，可以换成国内的镜像源，这里就不说了，因为我也懒得换。

这次构建过程会分为两步，因为有两个镜像，构建完成后，我们使用docker images 查看，会发现有我们新构建的镜像dockerdemo：

5.4 运行容器

接下来我们输入命令 docker run -d -p 8848:80 --name myapp dockerdemo，运行一个容器，名称叫做myapp

使用docker ps 查看运行中的容器：

5.5 访问我们的mvc程序

在虚拟机的浏览器中输入 创建账号

首先，我们需要创建一个dockerhub账号，登录登录

命令行输入docker login，输入我们的账号密码，进行登录。

6.3 推送镜像

推送镜像之前，首先要标记我们的镜像，也就是给我们的镜像起一个名字，使用命令 docker tag /:，下边我们就标记我们刚才的dockerdemo的镜像：

使用命令 docker tag dockerdemo emmaccc/dockerdemo:1.0.0

查看我们刚才标记过的镜像：

使用命令 docker push emmaccc/dockerdemo:1.0.0  推送镜像，等待一段时间后推送成功，就可以在自己dockerhub账号上看见了

6.4 使用镜像

推送成功之后，我们就可以在任意一台安装了docker的计算机上来拉取我们镜像，直接run启动我们的web应用了。

docker run -p 4396:80 emmaccc/dockerdemo:1.0.0，运行之后，无需担心各种依赖、配置，也不用在你的新主机上安装任何东西，直接run运行就行了，这也docker独特的魅力所在。

六、总结

学习docker，前前后后看了好几遍，究竟是个什么玩意啊，好半天才看懂，docker的基本使用就差不多了，接下来估计又是k8s了，唉，东西真多，感觉全it界都在造轮子吧，非要搞这个搞那个，没办法，还是得跟着大佬们走，如果你真的还不明白，那就送你一句话。

web放tomcat里，tomcat放docker里，docker放k8s里，k8s放操作系统上，绕了一大圈，扯淡呢，咋不直接web放操作系统上直接运行呢。

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